專利名稱：含有烷基苯磺酸鎂和烷醇酰胺的濃縮液體洗滌劑的生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種含有烷基苯磺酸鎂鹽和有泡沫促進作用的烷醇酰胺組分的濃縮液體洗滌劑組合物的生產(chǎn)方法。該組合物可使生產(chǎn)中和冷卻時的粘度降低。
典型的洗碟用洗滌劑含有大量的有助于除去油污的陰離子表面活性劑。通常，組合物的去油污能力隨表面活性劑濃度而增加。然而，含有陰離子表面活性劑濃度約為30-50%的組合物的粘度在該組合物的生產(chǎn)中可能存在問題，特別是當該組合物中表面活性劑含量接近50%時。
象組合物中所有其它固體成分一樣，表面活性劑的濃度也影響液體洗滌劑組合物的粘度?！肮腆w”一詞在此代表除溶劑外的所有成分，因此也包括常態(tài)的液體成分。粘度約為12000厘泊時可使組合物變稠，呈膏狀，因此極難混合。
有時希望在液體洗滌劑的生產(chǎn)中能使基本組合物從最終產(chǎn)物中分離出來，基本組合物中含有象烷基苯磺酸鎂鹽、烷基硫酸鹽和烷基乙氧基硫酸鹽這樣的表面活性劑成分;如烷基單或二烷醇胺這樣的泡沫促進劑和一種如水，水溶性溶劑或水與水溶性溶劑混合組成的載液?；窘M合物可用其它水溶液或水一醇溶液稀釋以形成最終的液體洗滌劑產(chǎn)品組合物。所用的水溶液或水一醇溶液中含有以下成分有助于提供組合物相穩(wěn)定性和低粘度的水溶助長劑;提高洗潔性的如硫酸鎂或硫酸鈉這樣的堿金屬鹽;象遮光劑、色彩穩(wěn)定劑、染料、香料、重金屬螯合劑、抗氧化劑、抗微生物劑等較次要的成分和酸堿pH調(diào)節(jié)劑如氫氧化鈉或鹽酸。水溶助長劑的實例包括脲、C2-C4醇、二甲苯磺酸鈉、三甲苯磺酸鉀、異丙苯磺酸鈉、二甲苯磺酸銨等，但不只限于這些。這樣的基本組合物中可含有此最終的液體洗滌劑產(chǎn)品組合物中所含的更高濃度的表面活性劑和其它固體成分，該組合物的粘度在生產(chǎn)中需要昂貴的和高能的混合設(shè)備且在常溫下該組合物可能會膠凝。
在美國專利第4，169，076號中公開了一種制造陰離子表面活性劑的鎂鹽預中和基液的方法，該基液在液體洗滌劑的生產(chǎn)中可直接使用。與此相似，美國專利第4，129，515號中公開了一種生產(chǎn)重垢型液體洗滌劑基本組合物的方法，其中陰離子表面活性劑以游離酸形式與氫氧化鎂混合產(chǎn)生酸性溶液，后者隨后被烷醇酰胺所中和。
在制備含有泡沫促進劑和水溶助長劑的濃縮液體洗滌劑的現(xiàn)有技術(shù)中，習慣于先向載液中加入有洗滌活性的化合物，然后再加入泡沫促進劑或水溶助長劑;還習慣于以被中和的鹽的形式加入有洗滌活性的陰離子化合物。按照習慣作法，具有高固體含量的制劑粘度一般都很高，常常超過15，000到20，000厘泊，這樣高的粘度對具有較高剪切力混合器設(shè)備的生產(chǎn)廠家可能不存在大的問題，但不具有這樣高速度，高剪切力混合器的生產(chǎn)廠家當粘度大約超過20，000厘泊，特別是超過12，000厘泊時就存在較大的問題。特別是在某些情況下，設(shè)備突然增加的費用將妨礙生產(chǎn)廠家生產(chǎn)該產(chǎn)品的想法或妨礙產(chǎn)品在市場上的競爭。此外，隨著用電費用的上漲和全世界都在努力節(jié)省能源，所以生產(chǎn)中任何方式的能源消耗的降低都是較高的收益。
本發(fā)明的目的是提供一種生產(chǎn)液體洗滌劑基料的方法。此基劑在制造濃縮液體洗滌劑中是有用的。此基料含有烷基苯磺酸鎂和烷醇酰胺。在此法中基料可從最終產(chǎn)物中分離出來。
本發(fā)明的另一目的是提供一種生產(chǎn)濃縮液體洗滌劑組合物的方法，該組合物中含有烷基苯磺酸鎂、如烷醇酰胺或乙氧基化的烷醇酰胺這樣的泡沫促進劑和其它固體(非溶劑)成分。此外在生產(chǎn)中和冷卻后可使該組合物粘度約高于12，000厘泊，且不需要特殊的重垢或高剪切力混合設(shè)備。
本發(fā)明的再一個目的是提供一種生產(chǎn)濃縮液體洗滌劑組合物的方法，該組合物含有至少約40%的固體成分，包括烷基苯磺酸鎂和泡沫促進劑，包括烷醇酰胺或乙氧基化烷醇酰胺，該組合物可在常溫下保存而不發(fā)生膠凝。
本發(fā)明包括一種改進的制備濃縮液體洗滌劑組合物的方法。該組合物中含有(A)烷基苯磺酸的鎂鹽;(B)作為泡沫促進劑的乙氧基化或非乙氧基化的烷基單或二取代烷醇酰胺;(C)堿金屬和堿土金屬鹽;(D)水溶助長劑。本發(fā)明基于以下發(fā)現(xiàn)(1)首先在載液(E)中形成含有促進泡沫的烷醇酰胺、堿金屬和/或堿土金屬鹽、水溶助長劑和化學計算中和量的與第二步加入的烷基苯磺酸相關(guān)的活性鎂化合物的含水混合物，和(2)然后向第一步形成的混合物中加入烷基苯磺酸;制劑的粘度足以低到大約20，000厘泊，或更低至可用常規(guī)的低剪切力混合設(shè)備進行混合。如果在烷基苯磺酸后加入泡沫促進劑或水溶助長劑或使用過量中和的鎂化合物則形成的混合物粘度將增加到很難或不可能使用常規(guī)的低剪切力液體混合器進行混合的程度。
按上法制備的濃縮液體洗滌劑組合物在生產(chǎn)中粘度得到了降低且在冷卻時保持可傾倒性。
按照本發(fā)明，含有烷基苯磺酸鎂的濃縮組合物中所含的總的洗滌活性成分和固體(非溶劑)成分的含量可使在生產(chǎn)中組合物的粘度約為12，000厘泊，若以本發(fā)明以外的方法制備則粘度更高。此濃縮組合物的制備是將十二烷或十四烷單乙醇酰胺這樣的泡沫促進劑在載液中與含有水溶助長劑、堿金屬和/或堿土金屬的鹽和化學計算中和量的鎂化合物如碳酸鎂、氯化鎂或氫氧化鎂的混合物相混合，然后加入足以使組合物pH處于2-5的烷基苯磺酸。
盡管按照本發(fā)明制備的有用的濃縮液體洗滌劑組合物中必須含有如水或水與水溶性溶劑的混合物作載液，但需將載液的量保持在最少，通常少于組合物重量的60%。
在此使用的載液量較好的是使組合物中含有約25-55%，最好是總洗滌劑組合物重量的30-42%的載液，而固體含量約為45-75%，最好是約58-70%(重量)。這樣的固體濃度具有約20，000厘泊的粘度，較好的能低到約17，000厘泊，最好不超過12，000厘泊。在任何情況下，這樣的粘度都比固體含量相同，但烷基苯磺酸先于水溶助長劑、鹽或泡沫促進劑加入所得到的粘度要低。
任何含有1-5個碳原子的醇均可用在混合載液中，以按本發(fā)明方法制備洗滌劑組合物;如甲醇、正丙醇、乙醇、正丁醇、異丙醇、異丁醇和戊醇均可作用。
各種液體或低溶點的水溶性多元醇也可用在本發(fā)明的載液中。這些物質(zhì)包括1，2-亞乙基二醇、聚乙二醇、丙三醇、乙二醇醚等。
其它水溶性溶劑包括酮類，如丙酮;醛類，如丙醛;醚類，如乙醚及各種含有水溶性有機溶劑的天然水溶性油。較好的有機溶劑載液是丙二醇。
按本發(fā)明的方法制備的組合物中所含的酰胺泡沫促進劑最好以小球狀加入，也可單獨以熔融狀態(tài)加入或與組合物中的其它原料如二甲苯磺酸鈉溶液等混合后加入，加入的酰胺泡沫促進劑的量最好是使組合物中的酰胺量占洗滌劑總重量的5-10%，酰胺可包含乙氧基化的以增加其溶解性，酰胺中的烷基可從椰子油或棕櫚仁油中產(chǎn)生，酰胺中的烷醇基可是單或二取代C1-C5碳鏈分布的，較好的酰胺泡沫促進劑是十二烷/十四烷單乙醇酰胺。
向組合物中加入水溶助長劑的目的是獲得相穩(wěn)定性和降低粘度。水溶助長劑，如甲苯磺酸鈉或鉀、二甲苯磺酸鈉或鉀、硫代琥珀酸三鈉、異丙苯磺酸鈉或鉀和相關(guān)化合物是較可取的，可單獨或結(jié)合使用。一個較好的實例是約占組合物總量3-10%(重量)的異丙苯磺酸鈉和二甲苯磺酸鈉的混合物。
在載液中首先形成含有鹽、水溶助長劑、烷醇酰胺和等于或略少于化學計算量的中和用鎂化合物，如碳酸鎂、氧化鎂或氫氧化鎂的混合物。在混合物被不斷攪拌下，加入烷基苯磺酸。烷基苯磺酸可是直鏈或支鏈的。烷基應(yīng)含有12-18個碳原子，最好在直鏈構(gòu)型中含有12-14個碳原子，但由于支鏈的C11-C14烷基苯磺酸是出色的發(fā)泡劑，所以也可使用。加入的烷基苯磺酸量應(yīng)選擇為在總洗滌劑組合物的重量中含有大約30-50%的烷基苯磺酸。向混合物中加入的烷基苯磺酸可由任何已知的烷基苯的磺化方法制得，典型的烷基苯磺酸的實例包括十一烷基苯磺酸、十二烷基苯磺酸、十三烷基苯磺酸和它們的混合物。
烷基苯磺酸中酸的形式是被中和的，即，在烷基苯磺酸與在和酸混合前形成的在載液中與其它成分共存的中和鎂化合物的混合中轉(zhuǎn)化成鎂鹽，轉(zhuǎn)化可由直接與鎂化合物中和也可由一種堿金屬鹽或烷基苯磺酸的銨鹽與一種水溶性鎂化合物間的離子交換來完成。酸的直接中和是較可取的。
向組合物中加入的中和鎂化合物，較好的是氧化鎂或氫氧化鎂，其摩爾量應(yīng)足以中和實際存在的所有烷基苯磺酸，通常約為2-4%(重量)的量就可足夠達到此目的。一種由氧化鎂、氫氧化鎂或碳酸鎂提供的反應(yīng)性鎂離子源在加入烷基苯磺酸以前先加入到載液中以便形成所需的烷基苯磺酸鹽。通常向載液中初始的混合物中加入用于中和全部烷基苯磺酸所需的化學計算量的鎂化合物?？墒窃诘谝徊街?，即加入烷基苯磺酸以前可加入低于化學計算量的如至少約85%(摩爾)，最好是約90-95%或更多摩爾百分數(shù)的反應(yīng)性鎂化合物;較可取的是在第一步中加入約98-100%(摩爾)的中和量的反應(yīng)性鎂化合物。若在第一步中使用超過化學計算量的反應(yīng)性鎂化合物，則未反應(yīng)的鎂將使組合物的pH增加，這將導致外觀變得混濁，而這是不希望的。較可取的烷基苯磺酸鹽是烷基苯磺酸鎂，最好的烷基苯磺酸鹽是直鏈的十二烷基苯磺酸鎂鹽。
選擇一定量的堿金屬和/或堿土金屬的鹽(C)使其占總組合物重量的1-3%(重量)。合適的鹽包括象硫酸鹽、氯化物、碳酸鹽和硝酸鹽這樣的無機鹽和/或象乙酸鹽、檸檬酸鹽、丙酸鹽或類似的有機鹽，硫酸鈉是特別可取的。
載液中混合原料的次序在生產(chǎn)和冷卻中影響組合物的粘度。在加入烷基苯磺酸之前向載液中加入反應(yīng)性鎂化合物、鹽和水溶助長劑溶液可顯著降低生產(chǎn)中的粘度，雖然這一改進降低了生產(chǎn)中組合物的粘度，但卻不能防止在冷卻時濃縮的組合物發(fā)生膠凝。在加入烷基苯磺酸以前向含有鹽和水溶助長劑混合物的載液中加入烷醇酰胺可進一步降低生產(chǎn)中組合物的粘度，并能在冷卻時防止組合物發(fā)生膠凝。因此，在加入烷基苯磺酸之前向載液中加入烷醇酰胺，反應(yīng)性鎂化合物、堿金屬和/或堿土金屬的鹽和水溶助長劑可降低生產(chǎn)中組合物的粘度，并且得到一種在組合物溫度降低后仍為流體的濃縮液體洗滌劑組合物。這些在制備濃縮液體洗滌劑組合物方法上的改進的特殊意義在于它們省去了對特殊混合設(shè)備的需求，并使生產(chǎn)的濃縮液體洗滌劑組合物可在常溫下貯存而不發(fā)生膠凝。
在濃縮液體洗滌劑組合物的生產(chǎn)中有時需要配制活性成分含量很高的組合物，但組合物中固體成分含量增加時，組合物的粘度也增加，組合物的粘度大于12，000厘泊時，通常在生產(chǎn)中需要特殊的混合設(shè)備，且在室溫下組合物不易傾倒。本發(fā)明的方法與不在加入烷基苯磺酸前加入烷醇酰胺、鹽和水溶助長劑混合物相比可生產(chǎn)更濃的含有烷基苯磺酸鎂的洗滌劑組合物。
按本發(fā)明方法生產(chǎn)的濃縮洗滌劑組合物可有選擇地含有各種有助于美學或性能的其它組分。這些可選擇的組分可在加入烷基苯磺酸以前向含有鹽、水溶助長劑和烷醇酰胺的混合物的載液中加入，也可與烷基苯磺酸一起或在烷基苯磺酸加入之后加入到混合物中。這些可選擇的組分可較方便地以水溶液或水一醇溶液形式加入到載液中。當存在這些可選擇的組分時，它們的每一種量不能超過最終組合物重量的3%，如約0.01-3%，較好的是占最終組合物重量的0.05-2.5%。
向本法制備的基本組合物中加入的可選擇的組分是眾所周知的，其中包括遮光劑、顏色穩(wěn)定劑、染料、水溶性顏料、香料、如EDTA這樣的重金屬螯合劑、抗氧化劑、象殺細菌劑、殺真菌劑這樣的抗微生物劑、防腐劑、防曬劑、pH調(diào)節(jié)劑、pH緩沖劑、蛋白質(zhì)等。
如果需要時也可向前面提到的用以生產(chǎn)輕垢液體洗滌劑的濃縮基本組合物中加入其它較方便的洗滌活性化合物。當存在其它洗滌活性化合物時，這些化合物最好是陰離子或非離子性的，但陽離子或兩性化合物也可使用。較好的其它陰離子表面活性劑包括烷基醚硫酸鹽、烷基硫酸鹽、烷基硫代琥珀酸鹽和石蠟磺酸鹽，較好的非離子表面活性劑包括乙氧基化的和/或丙氧基化的高級脂肪醇。
實施例1按表中的順序混合下列組分即制得濃縮液體洗滌劑組合物。
實施例1中的濃縮液體洗滌劑組合物通過將除十二烷基苯磺酸外的所有成分在水一丙二醇混合載液中混合，然后向混合物中加入十二烷基苯磺酸來制得。
組合物2，3和4，含有比組合物1更低的固體濃度和洗滌活性成分，但由于它們在加入烷醇酰胺前加入十二烷基苯磺酸，所以它們在生產(chǎn)中是極稠的膏狀物，需特殊的高剪切力混合設(shè)備。如組合物2和4在室溫下粘度接近50，000厘泊。
與此相反，組合物1在生產(chǎn)中具有較低的粘度，在組合物被冷卻后仍保持可傾倒性，組合物的粘度低于10，000厘泊。
按本發(fā)明方法生產(chǎn)的含固量為65%的組合物5具有較高的粘度，但與組合物2和組合物4相比，在粘度和流動性上均有重大的改進，而組合物2、組合物4與組合物5相比，活性成分的含量分別減少8%和13%。
本實施例說明，按本發(fā)明方法制備的含有烷基苯磺酸鎂的濃縮液體洗滌劑組合物的粘度比在加入烷醇酰胺以前與其它成分一起加入烷基苯磺酸制得的相似組合物的粘度有所降低，組合物1在25℃時是可傾倒的液體，而組合物2和4在25℃時為粘稠的凝膠。
實施例2按表中的順序混合下列組分即制得濃縮液體洗滌劑組合物
將上表所列的成分，水溶助長劑(異丙苯磺酸鈉和二甲苯磺酸鈉)和硫酸鈉混合后以與組合物1中相等的量加入的水溶助長劑和鹽稍稍降低了組合物的粘度，但使組合物處于較高的充氣狀態(tài)且比生產(chǎn)中所需的要粘稠。
此實施例說明鹽和水溶助長劑的加入可降低濃縮液體洗滌劑組合物的粘度，但這些成分必須在加入烷基苯磺酸之前加入，以發(fā)揮其降低粘度的全部效應(yīng)。
上面的實施例僅用以說明本發(fā)明的目的，而不希望以任何方式限制本發(fā)明。
權(quán)利要求
1.一種生產(chǎn)濃縮液體洗滌劑組合物的方法，該洗滌劑組合物含有(A)一種含有高級烷基苯磺酸鎂鹽的表面活性劑化合物，其烷基含有12-18個碳原子；(B)一種選自乙氧基化或非乙氧基化烷基單或二C1-C5烷醇酰胺的泡沫促進劑；(C)堿金屬鹽、堿土金屬鹽或其混合物；(D)水溶助長劑；(E)載液。該方法包括(1)在載液(E)中形成一混合物，該混合物含有堿金屬鹽、堿土金屬鹽或它們的混合物(C)、水溶助長劑(D)，有泡沫促進作用的烷醇酰胺(B)和用以中和第二步中加入的實際存在的所有烷基苯磺酸量的化學計算量的活性鎂化合物，和(2)向第一步中形成的混合物中加入烷基苯磺酸，以提供一種在生產(chǎn)中其粘度低于20，000厘泊濃縮液體洗滌劑組合物，該組合物冷卻后是可傾例的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中烷基苯磺酸選自含有10-18個碳原子的直鏈或支鏈烷基苯磺酸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中泡沫促進劑選自C10-C16烷基單或二C1-C5烷醇酰胺和乙?；腃10-C16烷基單或二C1-C5烷醇酰胺。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中載液選自水或水與水溶性有機溶劑的混合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中，濃縮液體洗滌劑中含固量至少為50%(重量)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中濃縮液體洗滌劑組合物中包含(A)約30-50%(重量);(B)約5-10%(重量);(C)約1-3%(重量);(D)約3-10%(重量);(E)約10-50%(重量)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其中含固量約為60%(重量)。
8.根據(jù)權(quán)利要求5的方法，其中濃縮液體洗滌劑組合物的粘度不超過約12，000厘泊。
9.一種生產(chǎn)濃縮液體洗滌劑組合物的方法，該組合物含有(A)一種烷基中包含12-18個碳原子的高級烷基苯磺酸鎂鹽的表面活性劑成分;(B)一種選自乙氧基化或非乙氧基化烷基單或二C1-C5烷醇酰胺的泡沫促進劑;(C)堿金屬鹽;(D)水溶助長劑;(E)載液，和可選擇的(F)一種或多種選自螯合劑、著色劑、染料、香料、殺細菌劑、殺真菌劑、防腐劑、防曬劑、pH調(diào)節(jié)劑、pH緩沖劑、遮光劑、抗氧化劑和蛋白質(zhì)的添加劑;該方法包括(1)在載液中形成含有堿金屬鹽(C)、泡沫促進作用的烷醇酰胺(B)、水溶助長劑(D)和一種能中和酸的鎂化合物的混合物，和(2)向混合物(1)中加入一種烷基苯磺酸和可選擇地(3)在第一步或第二步中或在它們之前或之后加入從(F)中選出的一種或幾種添加劑，以產(chǎn)生一種濃縮液體洗滌劑組合物，在生產(chǎn)中其粘度低于20，000厘泊，且在冷卻時仍是可傾倒的。如果在烷基苯磺酸之后加入所說的鎂化合物，則這樣制得的濃縮液體洗滌劑組合物的粘度將高于20，000厘泊。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其中鎂化合物選自氧化鎂、氫氧化鎂和碳酸鎂。
11.根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其中濃縮液體洗滌劑組合物中所含每種添加劑的量為(A)約30-50%(重量);(B)約5-10%(重量);(C)約1-3%(重量);(D)約3-10%(重量);(E)約10-50%(重量);(F)約0-3%(重量)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的方法，其中洗滌劑組合物中的含固量約為60%(重量)。
13.根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其中濃縮液體洗滌劑組合物的粘度不超過約12，000厘泊。
全文摘要
一種生產(chǎn)濃縮液體洗滌劑組合物的方法，該洗滌劑組合物中含有超過40％的包括用以降低在組合物的生產(chǎn)中和冷卻后粘度的烷基苯磺酸鎂和烷醇酰胺組分在內(nèi)的固體成分，在加入烷基苯磺酸之前與烷醇酰胺一起向濃縮液體洗滌劑組合物中加入鹽和水溶助長劑可顯著降低組合物的粘度，在工藝過程中可使用較方便的低剪切力混合設(shè)備。
文檔編號C11D3/32GK1062372SQ91110899
公開日1992年7月1日 申請日期1991年11月20日 優(yōu)先權(quán)日1990年11月21日
發(fā)明者加里·約·杰克比斯基, 卡爾·舒爾茨, 阿·約·吾里 申請人:科爾加特·帕爾莫利弗公司